É necessária uma assinatura do JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou inicie seu teste gratuito.

Artigo de método

Analisando a atividade neural em neurônios ganglionares espirais murinos primários usando matrizes de multieletrodos

827 visualizações

8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

Fonte: Hahnewald, S., et al. Cultura de Explante de Neurônios do Gânglio Espiral e Eletrofisiologia em Matrizes de Múltiplos Eletrodos. J. Vis. Exp. (2016).

Este vídeo demonstra o registro da atividade neural espontânea e dependente de estimulação de culturas primárias de neurônios ganglionares espirais murinos (SGN) em uma matriz de múltiplos eletrodos (MEA). Envolve lavar e preparar o MEA, registrar a atividade neural espontânea e aplicar estímulos elétricos controlados para identificar a atividade neuronal dependente de estimulação.

Protocolo

Todos os procedimentos envolvendo amostras de animais foram revisados e aprovados pelo comitê de revisão ética animal apropriado.

1. Registros eletrofisiológicos para investigar a atividade espontânea e dependente da estimulação de eletrodos

  1. Lavar a cultura multielectrodo (MEA) com solução extracelular, à temperatura ambiente (RT).
  2. Seque os contatos com um lenço de papel e monte o MEA na configuração MEA.
    nota: Para manter a cultura úmida durante a montagem, adicione uma pequena gota de solução extracelular à cultura.
  3. Adicione 300 μl de solução extracelular e aguarde 10 minutos antes de gravar, para permitir que o sistema se estabilize.
  4. Registre a atividade espontânea por 2 min de todos os eletrodos pressionando o botão gravar/adquirir do software e identifique os eletrodos de gravação.
  5. Estimulação com eletrodo MEA: Selecione a amplitude/duração/forma do estímulo no software apropriado e aplique-o a vários eletrodos consecutivamente. Selecione os eletrodos com base naqueles que mostram atividade espontânea (como na etapa 1.4). Registre de todos os eletrodos restantes.
  6. Para excluir o artefato de estimulação, estimule do mesmo eletrodo 10 vezes. Se a cultura responder pelo menos 8 em cada 10 vezes, pode ser assumida como uma resposta positiva após a estimulação induzida pelo eletrodo.
  7. Para identificar o ruído de fundo, aplique Tetrodotoxina (TTX) à cultura na concentração de 1 μM, para bloquear os canais de sódio dependentes de voltagem e registre por 2 min. Use isso para realizar a detecção de pico (2.1 e 2.2).

2. Análise dos dados

  1. Usando o software apropriado, detecte a atividade espontânea para cada eletrodo, empregando um detector baseado em desvios padrão e um discriminador subsequente. A atividade aparece como transientes de tensão rápida (<5 ms).
  2. Escolha um limite que resulte em nenhuma atividade ao analisar as amostras tratadas com TTX. Adapte o valor limite para cada experimento para discriminar entre detecções de falsos positivos e falsos negativos.
  3. Usando o software apropriado, observe a atividade neuronal detectada de cada eletrodo como um gráfico raster de acordo com os procedimentos padrão (ver Figura 1A-C).
  4. Determine e exiba a atividade total da rede somando todos os eventos detectados em uma janela deslizante de 10 ms, deslocada em etapas de 1 ms.
  5. Detecte a atividade induzida por estimulação exibindo os dados brutos usando o software de análise apropriado. Identifique os picos únicos offline manualmente. Picos únicos aparecem como transientes de tensão rápida, ocorrendo após o artefato de estimulação (ponta de seta na Figura 1E). Um exemplo é mostrado na Figura 1E.
  6. Dependendo do experimento, analise o número de eletrodos de resposta, o limite necessário para obter uma resposta, o número de potencial de ação por eletrodos e outros parâmetros de interesse.

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Resultados

figure-results-1
Figura 1. Registros de dados no MEA. (A) Traços de gravações originais de seis dos 63 eletrodos mostrando atividade espontânea. (B) Gráfico raster dos seis eletrodos da Figura 1A após a detecção de pico. Cada barra representa um potencial de ação. (C) Gráfico raster incluindo todos os eletrodos (como em A e B...

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Divulgações

Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Solução extracelular (pH 7,4)
NaCl145 mM
Kcl4 mM
MgCl21 mM
CaCl22 mM
HEPES5 mM
Na-piruvato2 mM
glicose5 mM
materiais
Eletrodos MEAQwane Biociências(Lausanne, Suíça)
software
Visualização do laboratórioInstrumentos nacionaisSuíça
IgorProMétricas de ondaLago Oswega, EUA

Etiquetas

Matriz de MultieletrodosRegistro de Atividade NeuralAtividade Neural EspontâneaAtividade Dependente de EstimulaçãoSolução ExtracelularCanais Iônicos Voltagem-DependentesTratamento com TTXEstimulação de EletrodosConfiguração de Registro de MEA